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“可控自组装体系及其功能化”重大研究计划2015年度项目指南

日期 2015-07-07   来源:   作者:  【 】   【打印】   【关闭

  自组装是组装基元通过弱键相互作用自发地形成特定结构的过程,是创造新物质和产生新功能的重要手段。自组装研究的基本问题是揭示组装基元间的弱键相互作用的本质和协同规律,在此基础上实现对自组装过程的调控,并制备具有特定功能的自组装体系。本重大研究计划以理论研究为指导,以表征技术为支撑,旨在揭示自组装过程的本质和规律,发展各种新颖的功能组装基元,建立多层次、多组份的可控自组装新方法,发展功能导向的自组装新体系和新技术。

  一、科学目标

  本重大研究计划拟通过化学、物理、数学、材料、生物、医学和信息等多学科交叉,从理论和实验源头创新,建立和发展自组装中所涉及的新概念、新方法、新结构以及新体系,发现分子以上层次物质科学中的新现象和新效应,认识自组装的本质与规律;揭示自组装体的结构与功能关系,构筑各种功能组装体系,为材料、生命和信息等领域提供创新的物质基础与理论指导;通过学科间的深度交叉,造就一支有国际影响的研究队伍,提升我国在自组装乃至物质科学领域的竞争力,并在国际上占有重要一席之地。

  二、核心科学问题

  (一)组装基元间弱键相互作用的协同规律;

  (二)可控组装过程及调控规律;

  (三)组装体系中的物质输运、能量传递和化学转换。

  三、2015年度重点资助领域和研究方向

  为进一步凝练重大科学问题,在原资助项目的基础上,本重大研究计划2015年拟进行如下三个领域的集成,以组建优势互补科研攻关队伍,实现在若干方向上的跨越发展。

  (一)新型组装基元及弱键协同作用。

  构建新型主体和客体基元,利用主客体识别的特征,发展主、客体诱导及弱键协同作用的组装方法和多种微小环境因素协同调控组装过程的手段;重点发展超分子有机框架的概念;建立溶液相多维结构表征的新技术,深入研究组装过程的热力学和动力学行为,力争在获得组装体生物活性分子输运等功能方面取得突破。

  (二)表面多级次组装及功能化。

  综合利用卤键、氢键、表面配位键及动态共价键等相互作用控制新型表面分子自组装结构的构筑,获得多级次自组装结构;利用表面晶格和表面原子等“限域”作用控制表面分子自组装结构,“限域”活化自组装结构中的分子,在一定环境下实现表面分子反应等功能精确调控的目标。

  (三)生物组分的多层级自组装及功能化。

  1.基于生物大分子可编程多层级自组装特性,研究生物大分子组装体的结构及组装机制对物质和能量转移及催化过程的影响。在生物大分子自组装体中定点引入分子探针,研究其有序自组装的作用力本质、协同与调控规律及物质选择性通透机制。构筑新型生物催化纳米组装体,以求实现超越天然生物组装体的选择性和催化效率的目标。

  2.通过化学多级组装模拟生物体系的结构和功能,揭示其结构与功能的关系,探索重大疾病的精准诊断与高效治疗新模式。模拟分子伴侣调控蛋白质折叠的功能,探索治疗神经退行性等疾病的新方法,模拟生物体系的自适应功能,解决病原体及肿瘤细胞的抗药性问题,并结合生物标记发展重大疾病的精确诊断新技术。

  3.基于糖-蛋白质作用和多类超分子作用协同调控分子组装的新概念,进而建立和发展诱导蛋白质自组装的新方法。以具有重要功能的蛋白质为研究对象,实现其在糖分子诱导下的精确自组装。探索含糖组装体对免疫细胞的分化和功能的影响,以实现大分子自组装在肿瘤免疫生物治疗中应用的目标。

  4.以初级组装体为基础模块,通过模块之间的可控识别,实现单种或多种组装体之间的各向同性或异性自组装,形成多结构集成的新颖超分子系统。模仿细胞的通讯过程,研究超分子系统内部和系统之间的通讯,揭示相应的物质传输和能量传递机制。模仿自然界的简单生命体,发展可在外场驱动下实现定向运动和定向控制的智能超分子体系。

  四、2015年度资助计划

  2015年度计划资助“直接费用”约2000万元,经费全部用于项目集成,拟资助集成项目5-6项,资助期限为3年,申请书中研究期限应填写“2016年1月-2018年12月”。每项资助强度由指导专家组和会议评审专家组根据目标凝练和评议情况确定。申请人只填写“直接费用”预算,“间接费用”及总经费由系统自动生成。

  五、申报要求及注意事项

  (一)申请条件。

  本重大研究计划集成项目申请人应当具备以下条件:

  1.具有承担基础研究课题的经历;

  2.具有高级专业技术职务(职称);

  3.主要为获得过本重大研究计划资助的项目负责人和主要参与人;未获得过本重大研究计划项目资助的科技人员,如认为可为实现本重大研究计划的目标做出显著贡献者也可进行申请;

  4.正在博士后流动站或者工作站内从事研究以及正在攻读研究生学位的科学技术人员不得申请。

  (二)限项规定。

  具有高级专业技术职务(职称)的人员,申请或参与申请本次发布的重大研究计划集成项目不限项。

  (三)申请注意事项。

  1.本重大研究计划项目申请书采用在线方式撰写。对申请人具体要求如下:

  (1)申请人在填报申请书前,应当认真阅读本项目指南和《2015年度国家自然科学基金项目指南》中申请须知的相关内容,不符合项目指南和相关要求的申请项目不予受理。

  (2)本重大研究计划旨在紧密围绕核心科学问题,将对多学科相关研究进行战略性的方向引导和优势整合,成为一个项目集群。根据项目指南公布的拟资助研究方向,申请人可自行拟定项目名称、科学目标、研究内容、技术路线和相应的研究经费等。

  (3)申请人登录科学基金网络信息系统(以下简称ISIS系统,没有系统账号的申请人请向依托单位基金管理联系人申请开户),按照撰写提纲及相关要求撰写申请书。

  (4)申请书中的资助类别选择“重大研究计划”,亚类说明选择“集成项目”,附注说明选择“可控自组装体系及其功能化”,根据申请的具体研究内容选择相应的申请代码。以上选择不准确或未选择的项目申请将不予受理

  每个集成项目合作单位数不超过4个;主要参与者必须是集成项目的实际贡献者,不超过4人。

  (5)申请人应当按照重大研究计划申请书的撰写提纲撰写申请书,应突出有限目标和重点突破,明确对实现研究计划总体目标和解决核心科学问题的贡献。

  如果申请人已经承担与本重大研究计划相关的国家其他科技计划项目,应当在报告正文的“研究基础”部分论述申请项目与其他相关项目的区别与联系。

  申请书内容应体现如下几个方面:

  ①在集成方向相关领域近期取得的主要进展;

  ②通过集成拟重点突破的研究内容、拟达到的研究目标或技术指标;

  ③为实现总体科学目标和多学科集成的需要,申请人应承诺在研究材料、基础数据和实验平台上的共享。

  (6)申请人完成申请书撰写后,在线提交电子申请书及附件材料,下载打印最终PDF版本申请书,向依托单位提交签字后的纸质申请书原件。

  (7)申请人应当保证纸质申请书与电子版内容一致。

  2.依托单位应当对本单位申请人所提交申请材料的真实性和完整性进行审核,并在规定时间内将申请材料报送国家自然科学基金委员会。具体要求如下:

  (1)应在规定的项目申请截止日期(2015年8月14日16时)前提交本单位电子申请书及附件材料,并统一报送经单位签字盖章后的纸质申请书原件(一式一份)及要求报送的纸质附件材料。

  (2)提交电子申请材料时,应当通过ISIS系统逐项确认。

  (3)报送纸质申请材料时,还应当包括本单位公函和申请项目清单,材料不完整不予接收。

  (4)可将纸质申请材料直接送达或者邮寄至国家自然科学基金委员会项目材料接收工作组。采用邮寄方式的,请在项目申请截止时间前(以发信邮戳日期为准)以快递方式邮寄,并在信封左下角注明“重大研究计划项目申请材料”。请勿使用邮政包裹,以免延误申请。

  3.申请书报送日期为2015年8月10日至14日16时。申请书由国家自然科学基金委员会项目材料接收工作组负责接收,化学科学部负责受理及后续工作。

  通讯地址:北京市海淀区双清路83号国家自然科学基金委员会项目材料接收工作组(行政楼101房间)

  邮  编:100085

  联系电话:010-62328591

  (四)其他注意事项。

  1.为实现重大研究计划总体科学目标和多学科集成,获得资助的项目负责人应当承诺遵守相关数据和资料管理与共享的规定,项目执行过程中须关注与本计划其他项目之间的相互支撑关系。

  2.为加强项目的学术交流,促进项目群的形成和多学科交叉与集成,本重大研究计划每年将举办一次资助项目的年度学术交流会,不定期地组织相关领域的学术研讨会。获资助项目负责人有义务参加本重大研究计划指导专家组和管理工作组所组织的上述学术交流活动。

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